JP2007193431A - Bus controller - Google Patents

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JP2007193431A JP2006008872A JP2006008872A JP2007193431A JP 2007193431 A JP2007193431 A JP 2007193431A JP 2006008872 A JP2006008872 A JP 2006008872A JP 2006008872 A JP2006008872 A JP 2006008872A JP 2007193431 A JP2007193431 A JP 2007193431A
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Takahiro Katayama
貴弘 堅山
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Sharp Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bus controller capable of preventing a through current from flowing, by controlling properly a bus floating preventive function, even when an operation frequency of a system is changed when a CPU accesses an external peripheral device via a bus, and capable of reducing electric power consumption. <P>SOLUTION: This bus controller is provided with a bus floating preventive function control timing setting part 9 for setting a timing setting value until operating the bus floating preventive function, in response to the operation frequency of the system, and a counter 10 for starting counting after reaching a bus floating condition, compares a timing set value 8 determined in response to the operation frequency of the selected system with a counter value 11 of the counter 10, and operates the bus floating preventive function, when the timing set value 8 gets equal to the counter value 11. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、CPUがバスを介して外部周辺装置にアクセスする際に、データバス信号端子がフローティング状態になる事を防止するバス制御装置に関する。   The present invention relates to a bus control device that prevents a data bus signal terminal from being in a floating state when a CPU accesses an external peripheral device via a bus.

従来、CPUがバスを介して外部周辺装置にアクセスする場合で、CPUと該CPUに接続される全ての外部周辺装置がデータを出力しないときには、電圧が完全にオフとなるのではなく、LとHの中間の電位でオンの状態にある。このため、データバス信号端子がフローティング状態になり、貫通電流が流れて、消費電力の増加、ノイズの増加、更にはデバイスの破壊といった問題があった。   Conventionally, when a CPU accesses an external peripheral device via a bus and the CPU and all the external peripheral devices connected to the CPU do not output data, the voltage is not completely turned off, but L and It is in an on state at an intermediate potential of H. For this reason, the data bus signal terminal is in a floating state, a through current flows, and there are problems such as an increase in power consumption, an increase in noise, and destruction of the device.

そのような問題に対し、バスホールド回路を用いる方法や、プルアップ抵抗、プルダウン抵抗を用いてバスのフローティング状態を回避し、貫通電流が流れるのを防止する手段が知られている。   In order to solve such a problem, a method using a bus hold circuit and means for avoiding a floating state of a bus by using a pull-up resistor and a pull-down resistor and preventing a through current from flowing are known.

また、例えば、特許文献1においては、このような問題の解決方法として、バスのフローティング状態が事前に設定しておいた所定時間に達すると、フローティング状態の端子をプルアップ/プルダウンするか、または、L/Hレベルの出力を行い、バスのフローティング状態を防止することが記載されている。
特開2003−150287号公報
Further, for example, in Patent Document 1, as a method for solving such a problem, when the floating state of the bus reaches a predetermined time set in advance, the terminal in the floating state is pulled up / down, or , L / H level output is performed to prevent the bus from floating.
JP 2003-150287 A

しかしながら、前記従来技術において、バスホールド回路を用いる手法では、データバス信号端子部にフローティング状態になる直前の電位を保持するラッチ回路を形成する必要があり、面積的に不利になる場合が多い。   However, in the conventional technique, in the method using the bus hold circuit, it is necessary to form a latch circuit for holding the potential immediately before the data bus signal terminal portion enters the floating state, which is often disadvantageous in terms of area.

また、データバス信号端子にプルアップ抵抗、またはプルダウン抵抗をつける場合には、バスフローティング時以外では、プルアップ抵抗、プルダウン抵抗に電流が流れ、消費電流の点で望ましくない。   Further, when a pull-up resistor or a pull-down resistor is attached to the data bus signal terminal, a current flows through the pull-up resistor and the pull-down resistor except when the bus is floating, which is not desirable in terms of current consumption.

従って、バスがフローティング状態になる時だけ、プルアップ抵抗、プルダウン抵抗をオンにするか、L/Hレベルの信号を出力することが望ましい。そこでソフトウェア制御により、プルアップ抵抗、プルダウン抵抗のオン/オフを切り替える手段もあるが、ソフトウェアによる制御を行わなければならないという手間が生じてしまう。   Therefore, it is desirable to turn on the pull-up resistor and pull-down resistor or to output an L / H level signal only when the bus is in a floating state. Therefore, although there is a means for switching on / off of the pull-up resistor and the pull-down resistor by software control, it takes time and effort to control by software.

更に、CPUを含む半導体装置の動作周波数をシステムの動作モードに合わせて変更する場合、動作周波数に応じてバスインタフェースのタイミングも変更されるため、該タイミングに応じて、バスのフローティング状態を防止する機能を適切に制御しなければならない。   Further, when the operating frequency of the semiconductor device including the CPU is changed according to the operating mode of the system, the bus interface timing is also changed according to the operating frequency, so that the bus floating state is prevented according to the timing. The function must be properly controlled.

本発明は、斯かる実情に鑑み、CPUがバスを介して外部周辺装置にアクセスする際に、システムの動作周波数が変更されても、バスフローティング防止機能を適切に制御することによって、貫通電流が流れることを防止し、消費電力を低減可能なバス制御装置を提供することを目的とする。   In view of such a situation, the present invention appropriately controls the bus floating prevention function even when the operating frequency of the system is changed when the CPU accesses the external peripheral device via the bus, thereby preventing the through current from flowing. An object of the present invention is to provide a bus control device that can prevent flow and reduce power consumption.

斯かる実情に鑑み、第1の発明によるバス制御装置は、CPUがバスを介して外部周辺装置にアクセスする際のバス制御装置であって、前記CPUのバスアクセス終了後、カウントを開始するカウンタと、複数のシステムの動作周波数に対応してバスフローティング防止機能制御のタイミングを格納した制御タイミング格納部より選択して、バスフローティング防止機能制御のタイミング設定値を決定する制御タイミング設定部と、前記カウンタのカウント値と前記制御タイミング設定部が決定した設定値からデータバス信号端子を所定の電位とする制御手段とを備えることを特徴とする。   In view of such a situation, the bus control device according to the first invention is a bus control device when the CPU accesses an external peripheral device via the bus, and starts counting after the bus access of the CPU is completed. And a control timing setting unit that determines a timing setting value for bus floating prevention function control by selecting from a control timing storage unit that stores the timing of bus floating prevention function control corresponding to operating frequencies of a plurality of systems, Control means for setting the data bus signal terminal to a predetermined potential based on the count value of the counter and the set value determined by the control timing setting unit is provided.

また、第2の発明によるバス制御装置は、前記制御手段が、前記データバス信号端子をプルダウン抵抗で所定の電位とすることを特徴とする。   The bus control device according to the second invention is characterized in that the control means sets the data bus signal terminal to a predetermined potential with a pull-down resistor.

また、第3の発明によるバス制御装置は、前記制御手段が、前記データバス信号端子をプルアップ抵抗で所定の電位とすることを特徴とする。   The bus control device according to a third invention is characterized in that the control means sets the data bus signal terminal to a predetermined potential with a pull-up resistor.

また、第4の発明によるバス制御装置は、前記制御手段が、前記データバス信号端子を出力モードにし、Lレベルの信号を出力することを特徴とする。   The bus control device according to a fourth invention is characterized in that the control means puts the data bus signal terminal into an output mode and outputs an L level signal.

また、第5の発明によるバス制御装置は、前記制御手段が、前記データバス信号端子を出力モードにし、Hレベルの信号を出力することを特徴とする。   The bus control device according to the fifth invention is characterized in that the control means puts the data bus signal terminal into an output mode and outputs an H level signal.

また、第6の発明によるバス制御装置は、バスフローティング防止機能制御タイミングが、レジスタより前記制御タイミング格納部に出力され、外部周辺装置のバスアクセスタイミングに応じて変更可能であることを特徴とする。   The bus control device according to the sixth invention is characterized in that the bus floating prevention function control timing is output from the register to the control timing storage unit and can be changed according to the bus access timing of the external peripheral device. .

本発明のバス制御装置によれば、CPUがバスを介して外部周辺装置にアクセスする際に、バスフローティング防止機能制御タイミングをシステムの動作周波数毎に有することにより、本発明のバス制御装置を使用する半導体装置が、動作時にシステムの動作周波数を変更しても、適切なタイミングでバスフローティング防止機能を動作させることが可能で、余分な貫通電流が流れることを防ぎ、前記半導体装置の消費電力を低減し、環境に配慮できるという優れた効果を奏し得る。   According to the bus control device of the present invention, when the CPU accesses the external peripheral device via the bus, the bus control device of the present invention is used by having the bus floating prevention function control timing for each system operating frequency. Even if the operating frequency of the semiconductor device is changed during operation, the bus floating prevention function can be operated at an appropriate timing, preventing excessive through current from flowing, and reducing the power consumption of the semiconductor device. It can be reduced, and the excellent effect of being able to consider the environment can be achieved.

以下、本発明に係るバス制御装置の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。   Embodiments of a bus control device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

〈第1の実施形態〉
図1は、本発明の第1の実施形態におけるバス制御装置を有する半導体装置の構成を示したブロック図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor device having a bus control device according to the first embodiment of the present invention.

図1に示す実施形態では、入力バッファ1、出力バッファ2、ローアクティブである出力イネーブル信号3、データバス信号端子4、プルダウン抵抗5、プルダウン抵抗制御スイッチ6からなるオン/オフ可能なプルダウン抵抗付き入出力バッファ部と前記プルダウン抵抗制御スイッチ6を制御するバスフローティング防止回路部7から構成される。   In the embodiment shown in FIG. 1, an on / off pull-down resistor comprising an input buffer 1, an output buffer 2, a low-active output enable signal 3, a data bus signal terminal 4, a pull-down resistor 5, and a pull-down resistor control switch 6 is provided. It comprises an input / output buffer section and a bus floating prevention circuit section 7 for controlling the pull-down resistance control switch 6.

前記バスフローティング防止回路部7は、バスフローティング防止機能を動作させるまでのタイミング設定値8を設定するバスフローティング防止機能制御タイミング設定部9、バスフローティング状態になってからカウントを開始するカウンタ10、前記タイミング設定値8と前記カウンタ10のカウント値11を比較する比較器12から構成される。
また、前記バスフローティング防止機能制御タイミング設定部9は、システムの動作周波数に応じてバスフローティング防止機能制御タイミングを格納したバスフローティング防止機能制御タイミング格納部13、14、及びセレクタ15とからなる。
The bus floating prevention circuit unit 7 includes a bus floating prevention function control timing setting unit 9 that sets a timing setting value 8 until the bus floating prevention function is operated, a counter 10 that starts counting after entering the bus floating state, It comprises a comparator 12 that compares the timing set value 8 with the count value 11 of the counter 10.
The bus floating prevention function control timing setting unit 9 includes bus floating prevention function control timing storage units 13 and 14 that store the bus floating prevention function control timing according to the operating frequency of the system, and a selector 15.

バスフローティング防止回路部7は、動作周波数制御信号16を受けて、システムの動作周波数に応じて、セレクタ15により、バスフローティング防止機能を制御する前記タイミング設定値8を決定し、バスフローティング状態になってカウントを開始した前記カウンタ10のカウント値11と前記制御タイミング設定値8が等しくなったとき、前記プルダウン抵抗制御スイッチ6をオンにし、前記データバス信号端子4をプルダウンによるLレベルに固定し、バスフローティング状態によって貫通電流が流れるのを防止する。   The bus floating prevention circuit unit 7 receives the operating frequency control signal 16 and determines the timing setting value 8 for controlling the bus floating preventing function by the selector 15 according to the operating frequency of the system, and enters the bus floating state. When the count value 11 of the counter 10 that started counting becomes equal to the control timing set value 8, the pull-down resistor control switch 6 is turned on, and the data bus signal terminal 4 is fixed to the L level by pull-down. Prevents the through current from flowing due to the bus floating state.

図1では一例としてオン/オフ可能なプルダウン抵抗付き入出力バッファを示しているが、これがオン/オフ可能なプルアップ抵抗付き入出力バッファであってもよい。   Although FIG. 1 shows an input / output buffer with a pull-down resistor that can be turned on / off as an example, this may be an input / output buffer with a pull-up resistor that can be turned on / off.

また、図1中にはバスフローティング防止機能制御タイミング格納部が2つの例しか示していないが、システムの動作周波数が3つ以上ある場合はそのシステムの動作周波数に応じてバスフローティング防止機能制御タイミング格納部を持つものとする。また、バスフローティング防止機能制御タイミング格納部を1つとし、該格納部に複数のバスフローティング防止機能制御タイミングを格納する構成としてもよい。   Further, FIG. 1 shows only two examples of the bus floating prevention function control timing storage unit. However, when there are three or more system operating frequencies, the bus floating prevention function control timing is determined according to the system operating frequency. It shall have a storage unit. Further, the bus floating prevention function control timing storage unit may be one, and a plurality of bus floating prevention function control timings may be stored in the storage unit.

図2は図1記載のバスフローティング防止機能制御タイミングがシステムの動作周波数に対応して選択される様子をタイミングチャートに示したものである。   FIG. 2 is a timing chart showing how the bus floating prevention function control timing shown in FIG. 1 is selected corresponding to the operating frequency of the system.

システムがクロック周波数aで動作している時は、バスフローティング防止機能制御タイミングaが選択され、クロック周波数bで動作している時は、バスフローティング防止機能制御タイミングbが選択される。   When the system operates at the clock frequency a, the bus floating prevention function control timing a is selected. When the system operates at the clock frequency b, the bus floating prevention function control timing b is selected.

図3、図4は本発明の第1の実施形態において、CPUがバスを介して外部周辺装置にリードアクセスした場合のタイミングチャートを示している。   3 and 4 show timing charts when the CPU performs read access to the external peripheral device via the bus in the first embodiment of the present invention.

ここで、図4のタイミングチャートに示すクロック周波数は図3のタイミングチャートに示すクロック周波数の1/2であるとする。また、図3、図4に示されるバスフローティング防止機能制御タイミングは図5に示すように、それぞれ、バスアクセス終了から4クロック後(クロック周波数aの場合)、2クロック後(クロック周波数bの場合)とする。   Here, it is assumed that the clock frequency shown in the timing chart of FIG. 4 is ½ of the clock frequency shown in the timing chart of FIG. Also, the bus floating prevention function control timing shown in FIGS. 3 and 4 is 4 clocks after the end of bus access (when the clock frequency is a) and 2 clocks (when the clock frequency is b) as shown in FIG. ).

図3に示すようにクロック周波数aで動作している時、バスフローティング防止回路部7は、バスアクセス終了後、4クロック後にバスフローティング防止機能を動作させ、前記プルダウン抵抗制御スイッチ6をONすることで、前記データバス信号端子4が前記プルダウン抵抗5によるLレベルに固定される。   As shown in FIG. 3, when operating at the clock frequency a, the bus floating prevention circuit unit 7 operates the bus floating prevention function 4 clocks after the bus access is completed, and turns on the pull-down resistance control switch 6. Thus, the data bus signal terminal 4 is fixed to the L level by the pull-down resistor 5.

次にシステムの動作モードが変更され、システムの動作周波数が図4に示すようにクロック周波数bで動作している時、バスフローティング防止回路部7は、バスアクセス終了後、2クロック後にバスフローティング防止機能を動作させ、前記プルダウン抵抗制御スイッチ6をONすることで、前記データバス信号端子4が前記プルダウン抵抗5によるLレベルに固定される。   Next, when the system operation mode is changed and the system operating frequency is operating at the clock frequency b as shown in FIG. 4, the bus floating prevention circuit unit 7 prevents bus floating after two clocks after the bus access is completed. The data bus signal terminal 4 is fixed to L level by the pull-down resistor 5 by operating the function and turning on the pull-down resistor control switch 6.

仮にシステムの動作周波数毎にバスフローティング防止機能制御タイミングを有していない場合は、システムのクロック周波数が1/2になっても同じ設定値が用いられることになり、バスフローティング防止機能が開始されるまでの時間が2倍になってしまい余計な貫通電流が流れてしまう。   If there is no bus floating prevention function control timing for each system operating frequency, the same setting value will be used even if the system clock frequency is halved, and the bus floating prevention function is started. This doubles the amount of time until it passes, and an excessive through current flows.

またシステムの動作周波数変更後、ソフトウェア制御によりバスフローティング防止機能制御タイミングを変更する場合は、ソフトウェア制御が介在する上、さらにバスフローティング防止機能制御タイミングの変更が反映されるまでに余分な貫通電流が流れてしまう。   In addition, when changing the bus floating prevention function control timing by software control after changing the system operating frequency, there is an additional through current until the change of the bus floating prevention function control timing is reflected in addition to software control. It will flow.

従って、システムの動作周波数に応じてバスフローティング防止機能制御タイミングを有することにより、システムの動作周波数が動作モードによって変更されても、バスフローティング防止機能を適切に制御でき、バスフローティング状態による貫通電流を防止することが出来る。   Therefore, by having the bus floating prevention function control timing according to the operating frequency of the system, even if the operating frequency of the system is changed depending on the operation mode, the bus floating preventing function can be appropriately controlled, and the through current due to the bus floating state is reduced. Can be prevented.

本発明の第1の実施形態の動作説明においてCPUがバスを介して外部周辺装置にリードアクセスした場合を例にとって説明したが、CPUがバスを介して外部周辺装置にライトアクセスする場合でも、同様にシステムの動作周波数に応じて適切にバスフローティング防止機能を制御することが可能である。   In the description of the operation of the first embodiment of the present invention, the case where the CPU performs read access to the external peripheral device via the bus has been described as an example, but the same applies even when the CPU performs write access to the external peripheral device via the bus. In addition, the bus floating prevention function can be appropriately controlled according to the operating frequency of the system.

〈第2の実施形態〉
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図6は本発明の第2の実施形態におけるバス制御装置を有する半導体装置の構成を示したブロック図である。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor device having a bus control device according to the second embodiment of the present invention.

図6に示す実施形態では入力バッファ19、出力バッファ20、ローアクティブである出力イネーブル信号21、データバス信号端子22からなる入出力バッファ部とバスフローティング防止機能動作時に前記データバス信号端子22にLレベルを出力するためのセレクタ23、24、該セレクタ23、24を制御するバスフローティング防止回路部25から構成される。   In the embodiment shown in FIG. 6, an input buffer 19, an output buffer 20, an output enable signal 21 which is low active, an input / output buffer unit comprising a data bus signal terminal 22, and the data bus signal terminal 22 at the time of bus floating prevention function operation. It comprises selectors 23 and 24 for outputting a level, and a bus floating prevention circuit unit 25 for controlling the selectors 23 and 24.

前記バスフローティング防止回路部25は、バスフローティング防止機能を動作させるまでのタイミング設定値26を設定するバスフローティング防止機能制御タイミング設定部27、バスフローティング状態になってからカウントを開始するカウンタ28、前記タイミング設定値26と前記カウンタ28のカウント値29を比較する比較器30から構成される。
また、前記バスフローティング防止機能制御タイミング設定部27は、システムの動作周波数に応じてバスフローティング防止機能制御タイミングを格納したバスフローティング防止機能制御タイミング格納部31、32、及びセレクタ33とからなる。
The bus floating prevention circuit unit 25 includes a bus floating prevention function control timing setting unit 27 that sets a timing setting value 26 until the bus floating prevention function is operated, a counter 28 that starts counting after entering the bus floating state, The comparator 30 is configured to compare the timing set value 26 with the count value 29 of the counter 28.
The bus floating prevention function control timing setting unit 27 includes bus floating prevention function control timing storage units 31 and 32 and a selector 33 that store the bus floating prevention function control timing according to the operating frequency of the system.

バスフローティング防止回路部25は、動作周波数制御信号34を受けて、システムの動作周波数に応じて、セレクタ33により、バスフローティング防止機能を制御する前記タイミング設定値26を決定し、バスフローティング状態になってカウントを開始した前記カウンタ28のカウント値29と前記制御タイミング設定値26が等しくなったとき、Lレベル出力固定選択信号35を制御しデータバス信号端子22にLレベル出力を行うことによって、バスフローティング状態による貫通電流が流れるのを防止する。   The bus floating prevention circuit unit 25 receives the operating frequency control signal 34, determines the timing setting value 26 for controlling the bus floating preventing function by the selector 33 according to the operating frequency of the system, and enters the bus floating state. When the count value 29 of the counter 28 that started counting becomes equal to the control timing set value 26, the L level output fixed selection signal 35 is controlled to output the L level to the data bus signal terminal 22, thereby Prevents through current from flowing due to the floating state.

図6では一例としてバスフローティング時にLレベル出力を行う回路を示したが、バスフローティング時にHレベル出力を行ってもよい。また、図6中にはバスフローティング防止機能制御タイミング格納部が2つの例しか示していないが、システムの動作周波数が3つ以上ある場合はそのシステムの動作周波数に応じてバスフローティング防止機能制御タイミング格納部を持つものとする。また、バスフローティング防止機能制御タイミング格納部を1つとし、該格納部に複数のバスフローティング防止機能制御タイミングを格納する構成としてもよい。   Although FIG. 6 shows a circuit that outputs L level when the bus is floating as an example, H level output may be performed when the bus is floating. FIG. 6 shows only two examples of the bus floating prevention function control timing storage unit. However, when there are three or more system operating frequencies, the bus floating prevention function control timing is determined according to the system operating frequency. It shall have a storage unit. Further, the bus floating prevention function control timing storage unit may be one, and a plurality of bus floating prevention function control timings may be stored in the storage unit.

本発明の第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様に図2によって、図6記載のバスフローティング防止機能制御タイミングがシステムの動作周波数に対応して選択される様子のタイミングチャートを表すことができる。システムがクロック周波数aで動作している時は、バスフローティング防止機能制御タイミングaが選択され、クロック周波数bで動作している時は、バスフローティング防止機能制御タイミングbが選択される。   Also in the second embodiment of the present invention, a timing chart showing how the bus floating prevention function control timing shown in FIG. 6 is selected corresponding to the operating frequency of the system is shown in FIG. 2 as in the first embodiment. Can be represented. When the system operates at the clock frequency a, the bus floating prevention function control timing a is selected. When the system operates at the clock frequency b, the bus floating prevention function control timing b is selected.

図7、図8は本発明の第2の実施形態において、CPUがバスを介して外部周辺装置にリードアクセスした場合のタイミングチャートを示している。   7 and 8 show timing charts when the CPU performs read access to the external peripheral device via the bus in the second embodiment of the present invention.

ここで、図8のタイミングチャートに示すクロック周波数は図7のタイミングチャートに示すクロック周波数の1/2であるとする。また、図7、図8に示されるバスフローティング防止機能制御タイミングは図5に示すように、それぞれ、バスアクセス終了から4クロック後(クロック周波数aの場合)、2クロック後(クロック周波数bの場合)とする。   Here, it is assumed that the clock frequency shown in the timing chart of FIG. 8 is ½ of the clock frequency shown in the timing chart of FIG. Also, the bus floating prevention function control timing shown in FIGS. 7 and 8 is 4 clocks after the bus access end (when the clock frequency is a) and 2 clocks (when the clock frequency is b) as shown in FIG. ).

図7に示すようにクロック周波数aで動作している時、バスアクセス終了後、バスフローティング防止回路部25は、4クロック後にバスフローティング防止機能を動作させ、前記出力イネーブル信号21をLレベルとし、入出力バッファを出力モードにして、出力データ36にLを選択し前記データバス信号端子22からLレベルが出力される。   As shown in FIG. 7, when operating at the clock frequency a, after the bus access is completed, the bus floating prevention circuit unit 25 operates the bus floating prevention function after 4 clocks and sets the output enable signal 21 to the L level. The input / output buffer is set to the output mode, L is selected as the output data 36, and the L level is output from the data bus signal terminal 22.

次にシステムの動作モードが変更され、システムの動作周波数が図8に示すようにクロック周波数bで動作している時、バスアクセス終了後、バスフローティング防止回路部25は、2クロック後にバスフローティング防止機能を動作させ、前記出力イネーブル信号21をLレベルとし、入出力バッファを出力モードにして、前記出力データ36にLを選択し前記データバス信号端子22からLレベルが出力される。   Next, when the system operating mode is changed and the system operating frequency is operating at the clock frequency b as shown in FIG. 8, the bus floating prevention circuit unit 25 prevents bus floating after two clocks after the bus access is completed. The function is operated, the output enable signal 21 is set to L level, the input / output buffer is set to the output mode, L is selected as the output data 36, and the L level is output from the data bus signal terminal 22.

仮にシステムの動作周波数毎にバスフローティング防止機能制御タイミングを有していない場合は、システムのクロック周波数が1/2になっても同じ設定値が用いられることになり、バスフローティング防止機能が開始されるまでの時間が2倍になってしまい余計な貫通電流が流れてしまう。   If there is no bus floating prevention function control timing for each system operating frequency, the same setting value will be used even if the system clock frequency is halved, and the bus floating prevention function is started. This doubles the amount of time until it passes, and an excessive through current flows.

またシステムの動作周波数変更後、ソフトウェア制御によりバスフローティング防止機能制御タイミングを変更する場合は、ソフトウェア制御が介在する上、さらにバスフローティング防止機能制御タイミングの変更が反映されるまでに余分な貫通電流が流れてしまう。   In addition, when changing the bus floating prevention function control timing by software control after changing the system operating frequency, there is an additional through current until the change of the bus floating prevention function control timing is reflected in addition to software control. It will flow.

従って、システムの動作周波数に応じてバスフローティング防止機能制御タイミングを有することにより、システムの動作周波数が動作モードによって変更されても、バスフローティング防止機能を適切に制御でき、バスフローティング状態による貫通電流を防止することが出来る。   Therefore, by having the bus floating prevention function control timing according to the operating frequency of the system, even if the operating frequency of the system is changed depending on the operation mode, the bus floating preventing function can be appropriately controlled, and the through current due to the bus floating state is reduced. Can be prevented.

本発明の第2の実施形態の動作説明においてCPUがバスを介して外部周辺装置にリードアクセスした場合を例にとって説明したが、CPUがバスを介して外部周辺装置にライトアクセスする場合でも、同様にシステムの動作周波数に応じて適切にバスフローティング防止機能を制御することが可能である。   In the description of the operation of the second embodiment of the present invention, the case where the CPU performs read access to the external peripheral device via the bus has been described as an example, but the same applies even when the CPU performs write access to the external peripheral device via the bus. In addition, the bus floating prevention function can be appropriately controlled according to the operating frequency of the system.

また、外部周辺装置の一例としてメモリを考えた場合、リードアクセス時にバスアクセス終了後、メモリからの有効出力データがハイ・インピーダンス(high impedance)状態へ移行するまでの期間は、使用するメモリによって異なる場合が多い。従って、使用する外部周辺装置に対して、バスコンフリクトが起こらないように適切なバスフローティング防止機能制御タイミングをシステムの動作周波数別に設定する必要がある。   When a memory is considered as an example of an external peripheral device, the period until the valid output data from the memory shifts to a high impedance state after the bus access is completed at the time of read access differs depending on the memory used. There are many cases. Therefore, it is necessary to set an appropriate bus floating prevention function control timing for each operating frequency of the system so that a bus conflict does not occur for an external peripheral device to be used.

更に、CPUを集積する半導体装置に接続される外部周辺装置は前記半導体装置製造後に決定、あるいは変更されることも多いため、前記バスフローティング防止機能制御タイミングをソフトウェアにより変更可能とすることで、柔軟なシステム設計が可能となる。   Furthermore, since external peripheral devices connected to a semiconductor device that integrates a CPU are often determined or changed after the semiconductor device is manufactured, the bus floating prevention function control timing can be changed by software. System design is possible.

前記半導体装置の電源投入後、ハードウェアリセットがかかると、CPUは、メモリのハードウェア的に固定された値(以下、「イニシャル値」という)が格納されている領域(不図示)より、イニシャル値をレジスタ(不図示)に書き込み、前記レジスタより、前記バスフローティング防止機能制御タイミング格納部13、14、31、32に該イニシャル値をロードする。その後、前記半導体装置に接続される外部周辺装置が変更される等によりバスフローティング防止機能制御タイミングの変更が必要となった場合、変更された外部周辺装置のバスアクセスタイミングに応じて、バスフローティング防止機能制御タイミングを設定することとなる。例えば、バス制御装置が、変更された外部周辺装置からデータをリードしたときに、該外部周辺装置が有効データを出力後、どの位のタイミングでデータバスをハイ・インピーダンスにするか等に応じて、レジスタにおいて、ソフトウェアにより、バスフローティング防止機能制御のタイミング値を算出して取得し、前記レジスタより該タイミング値を前記バスフローティング防止機能制御タイミング格納部13、14、31、32に出力し、設定値更新を行うとともに、メモリのイニシャル値格納領域の設定値更新も行う。その設定値更新後、CPUからのバスアクセスを行う。
又は、タイミング値算出そのものはソフトウェアにより行わず、レジスタ設定変更のみをソフトウェアで行う構成としてもよい。
When a hardware reset is applied after powering on the semiconductor device, the CPU initializes from an area (not shown) in which a memory fixed value (hereinafter referred to as “initial value”) is stored. A value is written to a register (not shown), and the initial value is loaded from the register to the bus floating prevention function control timing storage units 13, 14, 31, and 32. After that, when it is necessary to change the control timing of the bus floating prevention function due to a change in the external peripheral device connected to the semiconductor device, the bus floating prevention is performed according to the bus access timing of the changed external peripheral device. The function control timing is set. For example, when the bus control device reads data from the changed external peripheral device, depending on the timing at which the data bus is set to high impedance after the external peripheral device outputs valid data, etc. In the register, the timing value of the bus floating prevention function control is calculated and acquired by software, and the timing value is output from the register to the bus floating prevention function control timing storage unit 13, 14, 31, 32 and set. In addition to updating the value, the setting value in the initial value storage area of the memory is also updated. After the set value is updated, the bus is accessed from the CPU.
Alternatively, the timing value calculation itself may not be performed by software, and only the register setting change may be performed by software.

上述の構成であれば、前記半導体装置に接続される外部周辺装置に変更があったとしても、最適なバスフローティング防止機能制御タイミングの設定を容易に行うことが可能となる。   With the above-described configuration, even when the external peripheral device connected to the semiconductor device is changed, it is possible to easily set the optimal bus floating prevention function control timing.

尚、本発明のバス制御装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   The bus control device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明の第1の実施形態におけるバス制御装置を有する半導体装置の構成の一例を示したブロック図である。It is the block diagram which showed an example of the structure of the semiconductor device which has a bus control apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1及び第2の実施形態におけるバス制御装置について動作クロック周波数とバスフローティング防止機能制御タイミングの関係を示すタイミングチャートの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the timing chart which shows the relationship between an operation clock frequency and a bus floating prevention function control timing about the bus control apparatus in the 1st and 2nd embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態のバス制御装置について、CPUが外部周辺装置にリードアクセスする際のクロック周波数aにおけるタイミングチャートの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a timing chart at a clock frequency a when the CPU performs read access to an external peripheral device in the bus control device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態のバス制御装置について、CPUが外部周辺装置にリードアクセスする際のクロック周波数bにおけるタイミングチャートの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a timing chart at a clock frequency b when a CPU performs read access to an external peripheral device in the bus control device according to the first embodiment of the present invention. 図3、図4、図7、図8におけるバスフローティング防止機能制御タイミング設定値の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of bus floating prevention function control timing setting values in FIGS. 3, 4, 7, and 8. 本発明の第2の実施形態におけるバス制御装置を有する半導体装置の構成の一例を示したブロック図である。It is the block diagram which showed an example of the structure of the semiconductor device which has a bus control apparatus in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態のバス制御装置について、CPUが外部周辺装置にリードアクセスする際のクロック周波数aにおけるタイミングチャートの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the timing chart in the clock frequency a at the time of CPU read-accessing an external peripheral device about the bus control apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態のバス制御装置について、CPUが外部周辺装置にリードアクセスする際のクロック周波数bにおけるタイミングチャートの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the timing chart in the clock frequency b at the time of CPU read-accessing an external peripheral device about the bus control apparatus of the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、19 入力バッファ
2、20 出力バッファ
3、21、38 出力イネーブル信号
4、22 データバス信号端子
5 プルダウン抵抗
6 プルダウン抵抗制御スイッチ
7、25 バスフローティング防止回路部
8、26 バスフローティング防止機能制御タイミング設定値
9、27 バスフローティング防止機能制御タイミング設定部
10、28 カウンタ
11、29 カウント値
12、30 比較器
13、14、31、32 バスフローティング防止機能制御タイミング格納部
15、23、24、33 セレクタ
16、34 動作周波数制御信号
17、37 入力データ
18、36、39 出力データ
35 Lレベル出力固定選択信号
1, 19 Input buffer 2, 20 Output buffer 3, 21, 38 Output enable signal 4, 22 Data bus signal terminal 5 Pull-down resistor 6 Pull-down resistor control switch 7, 25 Bus floating prevention circuit unit 8, 26 Bus floating prevention function control timing Set value 9, 27 Bus floating prevention function control timing setting unit 10, 28 Counter 11, 29 Count value 12, 30 Comparator 13, 14, 31, 32 Bus floating prevention function control timing storage unit 15, 23, 24, 33 Selector 16, 34 Operating frequency control signal 17, 37 Input data 18, 36, 39 Output data 35 L level output fixed selection signal

Claims (6)

CPUがバスを介して外部周辺装置にアクセスする際のバス制御装置であって、
前記CPUのバスアクセス終了後、カウントを開始するカウンタと、
複数のシステムの動作周波数に対応してバスフローティング防止機能制御のタイミングを格納した制御タイミング格納部より選択して、バスフローティング防止機能制御のタイミング設定値を決定する制御タイミング設定部と、
前記カウンタのカウント値と前記制御タイミング設定部が決定した設定値からデータバス信号端子を所定の電位とする制御手段と、
を備えることを特徴とするバス制御装置。
A bus control device used when a CPU accesses an external peripheral device via a bus,
A counter that starts counting after the end of bus access of the CPU;
A control timing setting unit that selects a timing setting value for bus floating prevention function control by selecting from a control timing storage unit that stores the timing of bus floating prevention function control corresponding to the operating frequency of a plurality of systems;
Control means for setting the data bus signal terminal to a predetermined potential from the count value of the counter and the set value determined by the control timing setting unit;
A bus control device comprising:
前記制御手段は、前記データバス信号端子をプルダウン抵抗で所定の電位とすることを特徴とする請求項1に記載のバス制御装置。   2. The bus control apparatus according to claim 1, wherein the control means sets the data bus signal terminal to a predetermined potential by a pull-down resistor. 前記制御手段は、前記データバス信号端子をプルアップ抵抗で所定の電位とすることを特徴とする請求項2に記載のバス制御装置。   3. The bus control device according to claim 2, wherein the control means sets the data bus signal terminal to a predetermined potential with a pull-up resistor. 前記制御手段は、前記データバス信号端子を出力モードにし、Lレベルの信号を出力することを特徴とする請求項1に記載のバス制御装置。   2. The bus control device according to claim 1, wherein the control means sets the data bus signal terminal to an output mode and outputs an L level signal. 前記制御手段は、前記データバス信号端子を出力モードにし、Hレベルの信号を出力することを特徴とする請求項1に記載のバス制御装置。   2. The bus control device according to claim 1, wherein the control means sets the data bus signal terminal to an output mode and outputs an H level signal. バスフローティング防止機能制御タイミングは、レジスタより前記制御タイミング格納部に出力され、外部周辺装置のバスアクセスタイミングに応じて変更可能であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のバス制御装置。   6. The bus floating prevention function control timing is output from a register to the control timing storage unit and can be changed according to a bus access timing of an external peripheral device. Bus control device.
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